CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計的運用
時間:2022-08-13 02:41:00
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1、機械工程設(shè)計的特征
1.1在設(shè)計技術(shù)發(fā)展的過程中,計算機技術(shù)、力學(xué)、電子學(xué)、分析技術(shù)等都融入到了設(shè)計技術(shù)當(dāng)中,這就使傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計變?yōu)榫哂锌茖W(xué)性和專業(yè)性的動態(tài)設(shè)計。在現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要收集和整理相關(guān)的信息,進行快速準(zhǔn)確的運算,并選擇最佳方案,為了實現(xiàn)這一目的,就需要在機械工程設(shè)計中應(yīng)用cad技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及人工智能技術(shù)等。
1.2現(xiàn)代設(shè)計在設(shè)計原則、價值分析法則、設(shè)計思想、造型設(shè)計等方面和傳統(tǒng)設(shè)計相一致,但由于先進技術(shù)和思想的注入,使設(shè)計的每個階段都融入了最新的科技成果,并運用最新的設(shè)計觀念?,F(xiàn)代設(shè)計技術(shù)中除了擁有傳統(tǒng)設(shè)計,還應(yīng)該融入模塊化設(shè)計、有限元分析、反震技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計、動態(tài)試驗和計算機信息交換等門類,這樣才能使現(xiàn)代設(shè)計的功能更加完善。
1.3隨著市場競爭的增強和用戶要求的提高,機械工程設(shè)計必須要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,同時縮減產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,盡量縮短產(chǎn)品研發(fā)的周期,這樣才能滿足現(xiàn)代機械設(shè)計的要求。在這個過程中,各類技術(shù)對機械產(chǎn)品的改造和對設(shè)計技術(shù)的革新都提供了一定的幫助。由以上內(nèi)容可以看出,現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)具有以下幾項特點:智能化特點,大型機械工程設(shè)計中包括分析、分解和綜合幾個主要環(huán)節(jié),需要進行運用創(chuàng)造性思維,并開展智能活動;經(jīng)濟性特點,市場和客戶對機械產(chǎn)品的經(jīng)濟性要求增加;并行性特點,在設(shè)計過程中必須考慮設(shè)計的后續(xù)工作,需要實現(xiàn)DFA和DFM,這樣才能減小庫存的消耗,以實現(xiàn)經(jīng)濟性特點;集成化特點,需要樹立人、機械一體化,機械、電力一體化,軟件、硬件一體化,在設(shè)計過程中需要綜合分析數(shù)據(jù)和評價,并利用先進的科技成果;精確性特點,是機械產(chǎn)品復(fù)雜化和綜合性發(fā)展的趨勢,現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用使精確性特點更加突出;動態(tài)性特點,設(shè)計對象和設(shè)計組織都應(yīng)該具有動態(tài)性。
2、CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的發(fā)展和應(yīng)用
2.1在機械工程設(shè)計的所有技術(shù)手段中,CAD技術(shù)是一種最具活力的技術(shù),其主要應(yīng)用在機械工程設(shè)計中的幾何建模、輔助繪圖、設(shè)計審查、工程分析、數(shù)據(jù)庫建立、信息處理和信息檢索等方面。在機械設(shè)計過程中,設(shè)計者需要根據(jù)工程的設(shè)計要求對設(shè)計進行反復(fù)改進,并同時進行分析和評價,這一過程主要具備以下幾個特點:(1)創(chuàng)造性,設(shè)計者需要根據(jù)市場需求或者客戶意見來設(shè)計出有創(chuàng)意的產(chǎn)品模型;(2)多解性,設(shè)計結(jié)果會由于用戶對象、標(biāo)準(zhǔn)、材料和設(shè)計指標(biāo)的不同而產(chǎn)生差異;(3)近似性,要對機械設(shè)計進行簡化近似。機械設(shè)計的工作一般都集中在設(shè)計的初期,機械工程的設(shè)計思路和設(shè)計目標(biāo)會對后期工作的進行產(chǎn)生深遠影響。為了在機械工程設(shè)計之初就將設(shè)計人員從傳統(tǒng)的方式中解放出來,保證設(shè)計人員的創(chuàng)造性能夠充分發(fā)揮,并運用以往的設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計成果來進行設(shè)計,就需要將大量的計算和各種數(shù)據(jù)的判斷交給計算機來完成。所以說,CAD技術(shù)不僅要向高科技、智能化發(fā)展,還應(yīng)該實現(xiàn)信息集成化、交換口標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)一體化。隨著人工智能、信息集成、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展,CAD技術(shù)也在不斷向更高科技的水平發(fā)展。
2.2CAD在向智能化發(fā)展的過程中,人工智能起到了關(guān)鍵性的作用,在研究人工智能和CAD技術(shù)想結(jié)合的過程中,主要是為了提高CAD系統(tǒng)的創(chuàng)造力。在運用推理技術(shù)時,能夠促進CAD技術(shù)的發(fā)展,人工智能中的專家系統(tǒng)主要以方案綜合和設(shè)計評價兩種形式存在。隨著人工智能的優(yōu)化發(fā)展,不斷產(chǎn)生了能夠處理設(shè)計條件不充分的設(shè)計方案的系統(tǒng),并且能夠進行模糊設(shè)計和判斷的方法。
2.3信息集成一般是指管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)的之間的數(shù)據(jù)共享以及數(shù)據(jù)的完整性和一致性的維護。隨著機械工程設(shè)計規(guī)模的擴大、設(shè)計周期的縮短以及先進設(shè)計模式的引入,更需要實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的信息共享。但由于實現(xiàn)信息共享存在一定的特殊性,這就需要借助數(shù)據(jù)庫對其進行有效管理。在現(xiàn)階段的機械工程設(shè)計中,有多媒體數(shù)據(jù)庫的實用,但在實用階段還存在一定的問題,這些問題是機械工程發(fā)展中必須要解決的問題。多媒體信息所涵蓋的數(shù)據(jù)量較大,工程數(shù)據(jù)庫采用分布式,并具有一定的信息管理能力和事物處理能力,為了有效的減少網(wǎng)絡(luò)負擔(dān),就需要將多庫智能問題合理解決,并使多媒體中的信息傳輸和播放保持同步。
3、總結(jié)
CAD技術(shù)是機械工程設(shè)計中必不可少的應(yīng)用技術(shù),也是優(yōu)化機械工程設(shè)計的重要技術(shù),本文通過分析機械工程設(shè)計的主要特征,了解到機械工程設(shè)計的發(fā)展需要應(yīng)用最新的技術(shù),進而對CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的發(fā)展和應(yīng)用進行了深入探討。CAD技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠促進機械工程設(shè)計的發(fā)展,也能給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。
本文作者:李銳工作單位:鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院